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高职院校数学教学改革引领职教特色课程体系

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)适应专业发展的要求随着我国职业教育改革的逐步发展,现有高职数学课程体系的弊端,如同质化严重、应用性不强以及和专业课程教学脱节等问题逐渐显现出来。针对这部分内容,一方面教师应该力求做到精讲细讲,把知识讲清楚讲透彻,使学生弄懂知识;另一方面要通过最基本的训练,使学生初步具备利用知识分析和解决问题的能力。教师通过知识教学,应该达到提高学生“用知识”的意识与能力的目的。

高职院校数学教学改革引领职教特色课程体系

(一)适应专业发展的要求

随着我国职业教育改革的逐步发展,现有高职数学课程体系的弊端,如同质化严重、应用性不强以及和专业课程教学脱节等问题逐渐显现出来。现有数学课程体系已经无法满足高职数学发展的目标和要求,迫切需要进行改革。

高职数学课程改革应该体现时代和专业发展的要求,凸显应用性,强化对学生数学素质和能力的培养。高职数学课程在结构设置和内容选取上应该积极向专业靠拢,为专业服务。按照“情景设置、知识展现、实际应用”的模式编排教学过程,我们在教改的过程中体会到,教改的目的是解决好“方向”“需求”“服务”问题。课程建设则是改革的一个核心问题。

高职数学课程体系结构包括应用数学基础、选学部分,主要进行理论教学改革。还包括应用专题部分,主要开设计算机数学实验和建模教学,具体可分为以下几方面。

(1)基础型模块,主要内容包括函数、极限与连续及一元微积分等。这部分内容是高等数学中最基础的内容,包含一些基本的数学思想和常用的数学工具,是所有专业学生的必修课。针对这部分内容,一方面教师应该力求做到精讲细讲,把知识讲清楚讲透彻,使学生弄懂知识;另一方面要通过最基本的训练,使学生初步具备利用知识分析和解决问题的能力。

(2)选学型模块,这部分知识的主要特点体现在其专业性,模块主要内容包括微分方程多元函数微积分、线性代数以及概率统计等,具体内容的选择则需要结合专业特点进行认真研讨后才能确定。所有选学内容都要体现出知识与生活、与专业的紧密联系。这一模块知识的教学方式相对灵活,可以采用案例引导、问题情景设置的教学方式,也可以围绕某一数学应用问题,结合专业实践活动具体展开。教师通过知识教学,应该达到提高学生“用知识”的意识与能力的目的。

(3)应用专题型模块,这部分知识主要介绍最新的数学方法及数学工具,让学生对数学的发展趋势及数学工具的应用性有所了解。模块介绍的具体内容涉及先进的数学计算方法、应用性的数学软件和一些典型的数学模型。这一模块的知识凸显数学课程的应用性和工具性,针对这一特点,教师在进行教学时,可以多采用实验教学或建模教学的方式。通过实验教学可以帮助学生掌握数学软件(Matlab/Maple等)和数学计算方法的使用,而建模教学则加强了学生综合运用数学知识的能力,培养了他们的应用意识。

(二)打破僵化的统一教材模式

高职数学是为专业服务的,所以高职数学的教材设计应该充分体现专业发展的要求,强调针对性和应用性。教材内容的选择可以是灵活的,应该打破那种僵化统一教材的模式,结合本专业、本学校的办学特色和办学优势编排校本教材。

校本教材是高职院校根据《高等职业学校数学教学大纲(试用)》的要求,结合本校校情,组织本校教师自主开发、编制并使用的教材。编制的过程中要充分考虑到专业目标、特点及学生的实际需求,绝不能照搬普通高校的课程。针对具体的教学内容,实行模块化的设计。具体来讲,可以把高职数学课程内容划分为基础模块、应用模块和选修模块。其中,基础模块定位为“通识”课程,介绍必须为每个学生掌握的基础知识,体现高职数学教学的基本要求。主要内容有高数基础与Math CAD简介、函数的极限、一元函数微积分等,课程内容安排在第一和第二学期开设。应用模块的知识与专业发展密切相关,学生在进行这部分知识学习时,可以按照专业的要求把知识分解成若干个子模块,结合专业发展的不同选择不同模块的知识,这部分知识内容的学习安排在第三学期。选修模块则为数学实验,包含最新的数学理念和数学软件工具,让学生依据自身对数学的兴趣以及需要进行自主选择,体现“因材施教”的原则,以强化创新能力和培养学生综合素质为目的。

(三)改革数学教学方法

数学应用意识的培养要以改革教学方法为突破口,通过对教学内容的科学加工、处理和再创造达到在应用中学、在学中应用,让学生学习到数学的精神、思想和方法。数学教学不能抛开数学知识来谈应用,但应改变目前教学中只讲概念、定义、定理、公式、命题的纯形式化数学的现象,还原数学概念、定理命题产生、发展的全过程,体现数学思维活动的教学的思想。教学中,要尽可能由实例引入概念,引导学生注意概念的实际背景。应改变传统的教学方式,紧密联系生产、生活实际,以学生为中心,注重学生实际水平和职业岗位能力要求之间的衔接,创设职业情境,帮助学生纠正认识偏差,体验职业活动,活化数学教学。长期以来,数学教师惯用灌输手法,导致学生机械地接受和死记硬背抽象枯燥的数学公式、法则、定理,以致在运用这些知识解决生活中实际问题时无从下手,不能学以致用。教师必须改变原来的教学模式,以启发式、开放式、引导式的教学取代知识的灌输,积极为学生的自主探究创造情境。

在教学中,数学应用意识的培养应与学生的数学知识相结合,与教材内容相结合,与教学要求相符合,与教学进度相一致,应掌握好难度、深度、广度。

在目前还不能普及数学实验和数学建模课程的情况下,在日常教学中要把数学实验和数学建模的思想渗透到教学中去,在教学的每一个环节中注意学生应用意识的培养。(www.xing528.com)

(四)开设数学实验课

数学实验是学生直接参与课堂教学活动,获取感性认识的主要途径。数学实验是“做数学”的过程。美国华盛顿大学有句名言“我听见了,就忘记了;我看见了,就领会了;我做过了,就理解了”,形象地说明了学习方式和学习结果的关系。在具体、形象的感知中,学生才能真正认识数学知识。数学教师要为学生创造动手操作的机会,让学生参与知识的形成与发展,通过动手、动脑的实践使学生感到数学就在人们身边。

在高等数学教学中增加数学实验教学环节,应充分利用现代化的教学手段,加强计算机信息技术向数学课程的渗透,将抽象、难以理解的概念和分析过程在计算机上以动态方式演示给学生,利用计算机进行求极限、求导数、求积分及画线面图形等,研究数学现象的本质特征,验证定理,探求新规则等,从而培养学生使用计算机解决数学问题的能力。通过数学实验不仅能给学生一种新的感觉,激发他们学习的兴趣,加深对所学知识的理解,而且使学生对数学发展的现状及应用有切实的体会。

数学实验课一般应随理论课一起开设,并保持和理论一致的进度。在每一具体的实验课开设前,必须明确该实验所要用到的数学软件,最好是比较经典、成熟的数学软件和预设的软件包。例如,高等数学的数学实验一般可选用Matlab或Mathematic软件。

课堂教学在教育中处于中心地位,应成为培养学生数学应用意识的主渠道。数学应用能力往往能体现学生的思维力、创造力和掌握的数学思想方法,而且唯有铭刻于心的数学思想、数学方法才对学生终身受益。而数学的应用意识是学生自觉地应用数学的催化剂,能让学生面临有待解决的问题时,主动尝试从数学角度运用数学的思想方法寻找解决问题的策略,以及当学生接受一个数学知识时,能主动地探索这一新知识的实际应用价值。数学是高职课程的一门主要学科,其中蕴含生产、生活方面的丰富题材,如严谨的逻辑推理、丰富的数学思想以及广泛的应用。因此,如何真正地在课堂教学中发展学习的应用意识,是值得我们每一个数学教育工作者深入研究的。以下结合在教学实践中的一些探索,谈谈发展学生数学应用意识的策略。

(1)用实际问题引入新课,激发学生对新知识的探究热情。心理学研究表明,当一个学生知道学习的具体意义时,就会产生强烈的学习愿望,推动他去积极、主动地学习。因此,依据教学内容设计恰当的实际问题,作为新课的开端,既能说明数学来源于生产、生活,又能点燃学生思维的火花,使他们整堂课都处于一种求知若渴的状态。

(2)构造问题的现实背景,使学生加深对抽象问题的认识与理解。数学结论往往是很抽象的。正因为如此,在多数学生心目中,数学是很难的,是不容易理解的。因此在教学过程中,要挖掘抽象结论与现实背景的联系,给学生提供分析、评价、解释某个数学结论的机会,这种用现实的背景来反映抽象的数学结论,比强化式的记忆、重复性的练习给人的智力和能力上的训练,效果要好得多。

(3)将抽象问题“实际化”,暴露知识的发现过程。教材中绝大部分证明题都是以结论的形式直接给出,既掩盖了结论的发现过程,又无法体现证明思路的探索过程。若将这些抽象问题“实际化”让学生重新经历一次发现探索的过程,对培养学生的思维能力,特别是创造思维能力是十分有利的。

(4)注重教授方法,多举实例。数学的本质特征是高度的抽象性,如何将抽象的定理、公式更加形象化,使学生易于接受,这是数学教育工作者努力的方向。由于所面对的学生是高职生,对于高等数学中理论性较强、实际运用却不多的内容,做了适当删减。在教学中不是固守书本的内容和顺序,而是组织好教学内容,安排好教学顺序,赋予抽象知识于生命力,让学生结合现实中的生活现象,掌握数学基础知识和更牢固地掌握数学方法,从而达到学以致用。

(五)开展数学实践活动

数学实践活动是数学课堂教学的延续和发展,是沟通数学与专业联系、改变学生数学学习方式的一个重要渠道,使课堂教学更加开放。在教学中,要让学生走出课堂,走进企业,走向社会。例如结合课程内容,可以让学生了解企业的生产、经营、供销、成本、产值、利润及工程设计、立项、预算等情况,引导学生搜集实际背景材料,从中发现问题、提出问题,建立适当的数学模型,得到数学结果。在此基础上,让学生分析这些结果的实际意义,并检验这些结果是否符合实际,在与实际有出入的时候学会修改数学模型。

数学建模是一种数学实践活动、数学学习的一种新的方式,已是一种国际性的潮流和共识。如果说通过数学实验是“做数学”,那么数学建模就是学生“用数学”的过程。数学建模就是运用数学思想、方法和知识解决实际问题的过程,为学生提供了自主学习的空间,有助于学生体验数学在解决实际问题中的价值和作用,体验数学与日常生活和其他学科的联系,体验综合运用知识和方法解决实际问题的过程,增强应用意识。数学建模活动的开展有利于激发学生的兴趣,引导学生主动去解决问题,主动对知识进行建构,从而加深对数学基础知识、基本概念的理解和运用,进而提高数学应用能力,提高数学应用意识。

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